Gilles Fontaine

Professeur titulaire à l’Université de Montréal

Les activités de recherche du Professeur Fontaine en astérosismologie et en évolution stellaire l’ont récemment amené  à s’intéresser aux défis fascinants posés par la caractérisation des exoplanètes, l’un des grands enjeux de l’astrophysique contemporaine. La plupart du temps, les propriétés d’une exoplanète ne peuvent être déterminées que si les caractéristiques fondamentales de son étoile-hôte sont connues.

À ce chapitre, la méthode astérosismologique se révèle un outil de choix et permet, si menée à bon port, de déterminer avec grande précision les paramètres structuraux d’une étoile pulsante, sa stratification interne et son âge. C’est une avenue de recherche que Gilles Fontaine a commencé à explorer et qui a déjà fait ses preuves en quelques occasions, pour lesquelles des planètes ont été découvertes orbitant autour d’étoiles pulsantes.

Il s’avère aussi qu’un nombre impressionnant et grandissant d’étoiles naines blanches portent la signature de débris planétaires, ce qui a créé la possibilité de déterminer la composition d’ensemble (bulk composition) de ces débris, un outil unique en planétologie. Ici, le potentiel est immense et fort prometteur. Les naines blanches jouent en quelque sorte le rôle d’un « substrat » sur lequel sont déposés les éléments lourds constituant les débris planétaires, mais un « substrat » perméable qui laisse passer ces éléments à des taux variables selon l’espèce en cause.

Dans un premier temps, il s’agit de déterminer les abondances actuelles de ces éléments lourds dans une naine blanche donnée, ce qui nécessite des calculs de modèles d’atmosphères sophistiqués, une spécialité du jeune collègue de Gilles Fontaine, Patrick Dufour. Dans un deuxième temps, il s’agira d’interpréter ces abondances (variables dans le temps) en fonction des taux d’accrétion possibles, des effets de la diffusion différentielle entre les différentes espèces, de la présence de zones de convection, de la convection thermohaline et autres mécanismes capables de mélanger partiellement les couches externes et de remonter ultimement à la composition primordiale. C’est un défi de taille, mais Gilles Fontaine a déjà commencé à s’y investir par une revision majeure des calculs de coefficients de diffusion qu’il avait menés en 1986 en collaboration avec Georges Michaud à l’Université de Montréal. Il compte sur la collaboration de l’expert-numéricien Pierre Brassard pour y parvenir. Il espère pouvoir bientôt être en mesure de simuler efficacement les épisodes accrétion-diffusion des débris planétaires sur les naines blanches.

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